CN104910619A - 一种磨料刷丝组分及其磨料刷丝的生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种磨料刷丝及其生产方法，刷丝包括基础材料，塑料助剂，研磨材料三个组成部分，基础材料选择为尼龙材料，磨料刷丝生产方法包括材料选择，物料配比混合，模具选择，刷丝双螺杆挤出机的选择，双螺杆挤出机中进行混炼挤出，冷水箱冷却，牵引机牵伸，二次牵伸，第三次牵伸刷丝，把刷丝由直丝改为曲丝，刷丝烘箱内定型，收卷回收，喷码称重装箱等十五个步骤，本发明的刷丝具有很高的安全性，寿命长，质量稳定，生产过程容易控制，加工精度高。

Description

一种磨料刷丝组分及其磨料刷丝的生产方法

技术领域

本发明涉及磨料刷丝领域，特别是涉及一种磨料刷丝组分及其磨料刷丝的生产方法。

背景技术

工业磨料刷丝在表面处理，研磨抛光，精整，去毛刺中应用广泛，工件表面处理的精细程度主要取决于磨料刷丝的质量，现有的刷丝一般材料有PP，尼龙，剑麻，猪鬃，马鬃等材料，现有的刷丝存在磨料刷丝抗拉强度低，寿命短，并且被工作物料摩擦面粗糙的缺陷，同时，刷丝有掉毛现象，为此，本发明提供了一种磨料刷丝组分及其磨料刷丝的生产方法，磨料刷丝质量稳定，不变形，能适应多种材料的凹凸面打磨，表面打磨和去毛刺工作，同时，该磨料刷丝的生产方法工艺简单，制作容易。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种磨料刷丝，磨料刷丝质量稳定，耐磨，耐高温，耐酸碱，使用寿命长久。

所述的一种磨料刷丝包括基础材料，塑料助剂，研磨材料三个组成部分。

其中，所述的基础材料选择为尼龙材料。尼龙（Nylon），英文名称Polyamide（简称PA），密度1.15g/cm3，是分子主链上含有重复酰胺基团—[NHCO]—的热塑性树脂总称，术语为聚酰胺纤维。

所述的尼龙材料，可以选择PA66，PA6，PA610，PA612，一种优选技术方案，所述的尼龙选择尼龙1010，尼龙1010成型工艺好，耐磨性好。

一种优选技术方案，所述的基础材料也可以选择PP，PET的混合材料用来代替尼龙材料。

所述的塑料助剂，分为液态助剂偶联剂和固态塑料添加剂两个组成部分，其中，偶联剂选择氨丙基三乙氧基硅烷或者氨丙基三甲氨基硅烷。偶联剂适用于高分子材料和无机材料之间的偶联，提高刷丝的耐水，抗老化性能。

其中固体塑料添加剂用于改善磨料刷丝的加工性能，所述的固体塑料添加剂包括：尼龙润滑剂，硅铜粉，并设置有抗磨剂，增韧剂，抗老化剂，耐温剂，增塑剂，扩链剂，相溶剂。

所述的研磨材料为均匀分散并附着在基础材料的各种磨料颗粒，一种优选技术方案，所述的研磨材料可以选择碳化硅，氧化铝，金刚石，氮化硼，刚玉任意其中一种材料。

所述的尼龙润滑剂为石墨，二硫化钼的混合物，PA本身的耐磨能力非常高，加入硫化物后，起到优良的润滑效果。

所述的磨料刷丝的基础材料，塑料助剂，研磨材料所占的质量百分比如下。

其中，尼龙基础材料为65％－90％，如果采用PP,PET代替尼龙材料，PP和PET所占比重也同样为65％－90％。

其中，偶联剂为2％，尼龙润滑剂0.1％，硅铜粉0.05％，抗磨剂为0.05％, 增韧剂0.05%，抗老化剂0.05%，耐温剂0.05%，增塑剂0.05%，扩链剂为0.05%,相溶剂为0.05%。

其中，研磨材料所占的比重为10％－35％，材料可以选择碳化硅，氧化铝，金刚石，氮化硼，刚玉中任意一种材料，一种优选技术方案，为了提高刷丝的抗拉强度，在所述的研磨材料中还设置有玻璃纤维，加入玻璃纤维后，其抗拉抗压强度可提高2倍左右，耐温能力也相应提高，在干磨工况下，磨削力强，步粘毛，在PH为5－6的酸性环境下，韧度高，不老化，使用效果最好。

 所述的一种磨料刷丝的生产方法包括如下的步骤：

第一步：基础材料的选择，磨料刷丝要选择力学性能好，尺寸稳定的材料，

选择尼龙材料之前，要对尼龙材料进行检测，保证尼龙材料不要被污染，不含有挥发物质。

选择好尼龙基础材料后，对尼龙材料进行干燥，切片处理，在真空动态干燥机内对尼龙材料干燥10到12小时，干燥温度保持在120摄氏度，使得尼龙材料含水率小于0.07%。

第二步：塑料助剂的选择，将固态塑料添加剂和液态偶联剂在混合机内混合，混合机高速运转，同时加热，混合机工作20－30分钟后，把塑料助剂保存在集装箱，集装袋中，便于后续工序备用。

第三步：研磨材料的选择，

研磨材料选择前，首先对研磨材料原料进行检测，包括以下检测项目：

（1） 检测原料的颜色和产品透明度，

（2） 原料粘度的高低，做好备案

（3） 原料含水量

（4） 原料含杂质，炭化料含量。

（5） 原料颗粒直径大小

（6） 原材料的流动性

（7） 研磨材料的分子量和比重。

选择的各种研磨材料必须符合国家标准，如：碳化硅纯度大于99％，硬度在9.2-9.6,酸碱度在6－8，外型为六方晶体，导热性能好，切削力强，硬度高，粒度符合国家标准。

检测合格后，对研磨材料进行处理剂处理，同时，采用酸碱中和，使得研磨材料的PH保持在6到8之间。

按照研磨材料需要的比重，按照称重混合，把研磨材料混合均匀后，加入到干燥箱内进行干燥，干燥箱温度保持在150摄氏度，干燥时间保持在2－3个小时，烘干后进行分筛，包装，入库，以备后续步骤使用。

第四步：按照客户要求，把第一步，第二步，第三步中的物料按照配比混合，并配置适当颜色配比。

第五步：模具选择，确定磨料刷丝模具的口径，选择相对应的磨料刷丝模具喷立板，模具的口径取决于经济因素，技术因素，和客户要求，为了提高本发明磨料刷丝的效益和效率，磨料刷丝模具的直径选择为0.2-2.0毫米，符合国家标准，模具型腔长度选择根据客户要求。

第六步：刷丝双螺杆挤出机的选择，本发明一种磨料刷丝的生产方法双螺杆挤出机选择自主品牌生光积木式双螺杆挤出机，结构紧凑，挤出压力大，真空度高，坚固耐用，上端连接着进料口，为了使得加料精确，所述的挤出机采用矢重式计量喂料机，使得三种混合材料加入均匀，精确。所述的挤出机最大挤出量为350公斤，挤出压力为10 MPa。

第七步：将第四步中的混合材料分段加入到双螺杆挤出机中，在双螺杆挤出机中进行混炼挤出。

所述的挤出机挤出阶段分为如下步骤:

A:先对混合物料进行预热处理，混合物料颗粒达到熔融状态；

B：挤出机螺杆使得熔融物料在挤出机料筒内保持流动状态，在螺杆作用下，达到均匀分布，在进入模具成型前温度保持一致；

C：挤出机加热，使得挤出机料筒在高压，高温下，混合物料定量地注射到闭合的模具模腔内成型，螺杆开始推动熔料起至混合物料充满模具型腔为止，快速填充模具型腔，挤出机注射压力为10MPA。

D：排气减压，混合物料进入模具型腔，模具型腔内原有气体，蒸汽排出，避免刷丝上形成气孔，要考虑排气问题，方便空气从排气槽中逸出，为了排气，调低挤出机注射速度，让空气有足够时间排出模具型腔，这时后挤出注射压力调节为40MPA。

E：保压阶段，刷丝物料填充满模具型腔，到挤出螺杆撤回为止，熔融物料在型腔内冷却收缩，在挤出螺杆的稳压下，料筒内的混合熔料向模具内继续填充以补充因收缩而留出的空间，保压阶段压力为5MPA。

第八步：将第七步中的熔融混合物料，在挤出模具后，进行冷水箱冷却。

第九步：使用牵引机，对冷却后的的刷丝混合物料进行粗丝拉丝牵伸。

第十步：使得牵伸后的刷丝采用热水加热，然后刷丝采用牵引机二次牵伸。

第十一步：采用热风加热刷丝物料，第三次牵伸刷丝。

第十二步：二次使用热风加热方式，加热后，采用加压力方式，把刷丝由直丝改为曲丝。

本步骤中，刷丝由直丝改为曲丝采用公知技术方法，采用波浪刷毛机，压曲齿轮制作刷丝和刷丝成型，参照美国专利申请日期2000年6月27日，专利号US006079087A,发明名称波浪状锥形刷毛的制作方法，制作图纸参照附图1。

第十三步：刷丝烘箱内定型，制的的刷丝直径在0.2-2.0毫米之间。

第十四步：通过收卷机把刷丝进行收卷回收，同时把刷丝切断整理整齐，收集成品，缠绕包装。

第十五步：对刷丝进行喷码处理，喷码后，称重装箱。

该磨料刷丝制成后，广泛用于各种磨料刷丝制品，如磨料毛刷和磨料辊，可用于工件表面处理，研磨抛光，精整，去毛刺毛刷，刷辊，在石材研磨行业，纺织行业，钢板生产，汽车轮毂打磨，优质木材研磨，油缸气缸去毛刺行业都有广泛应用。

本发明的有益效果是：本发明一种磨料刷丝具有很高的安全性，抗磨性，耐温性和耐腐蚀性，同时成本低，寿命长，质量稳定稳定，刷丝硬度与抗拉强度提高，同时，本发明一种磨料刷丝的生产方法，生产加工过程容易控制，加工精度高，市场的刷丝质量稳定，符合各个行业的要求。

附图说明

图1是本发明一种磨料刷丝的生产方法第十二步中，刷丝由直丝改为曲丝，使用工具，原理，结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

请参阅图1，本发明实施例包括：

所述的一种磨料刷丝包括基础材料，塑料助剂，研磨材料三个组成部分。

其中，所述的基础材料选择为尼龙材料。尼龙（Nylon），英文名称Polyamide（简称PA），密度1.15g/cm3，是分子主链上含有重复酰胺基团—[NHCO]—的热塑性树脂总称，术语为聚酰胺纤维。

所述的尼龙材料，可以选择PA66，PA6，PA610，PA612，一种优选技术方案，所述的尼龙选择尼龙1010，尼龙1010成型工艺好，耐磨性好。

一种优选技术方案，所述的基础材料也可以选择PP，PET的混合材料用来代替尼龙材料。

所述的塑料助剂，分为液态助剂偶联剂和固态塑料添加剂两个组成部分，其中，偶联剂选择氨丙基三乙氧基硅烷或者氨丙基三甲氨基硅烷。偶联剂适用于高分子材料和无机材料之间的偶联，提高刷丝的耐水，抗老化性能。

其中固体塑料添加剂用于改善磨料刷丝的加工性能，所述的固体塑料添加剂包括：尼龙润滑剂，硅铜粉，并设置有抗磨剂，增韧剂，抗老化剂，耐温剂，增塑剂，扩链剂，相溶剂。

所述的研磨材料为均匀分散并附着在基础材料的各种磨料颗粒，所述的研磨材料可以选择碳化硅，氧化铝，金刚石，氮化硼，刚玉中的任意一种材料。

所述的尼龙润滑剂为石墨，二硫化钼的混合物，PA本身的耐磨能力非常高，加入硫化物后，起到优良的润滑效果。

所述的磨料刷丝的基础材料，塑料助剂，研磨材料所占的质量百分比如下。

其中，尼龙基础材料为65％－90％，如果采用PP,PET代替尼龙材料，PP和PET所占比重也同样为65％－90％。

其中，偶联剂为2％，尼龙润滑剂0.1％，硅铜粉0.05％，抗磨剂为0.05％, 增韧剂0.05%，抗老化剂0.05%，耐温剂0.05%，增塑剂0.05%，扩链剂为0.05%,相溶剂为0.05%。

其中，研磨材料所占质量百分比为10％－35％，研磨材料可以选择碳化硅，氧化铝，金刚石，氮化硼，刚玉中任意一种材料，一种优选技术方案，为了提高刷丝的抗拉强度，在所述的研磨材料中还设置有玻璃纤维，加入玻璃纤维后，其抗拉抗压强度可提高2倍左右，耐温能力也相应提高，在干磨工况下，磨削力强，步粘毛，在PH为5－6的酸性环境下，韧度高，不老化，使用效果最好。

 所述的一种磨料刷丝的生产方法包括如下的步骤：

第一步：基础材料的选择，磨料刷丝要选择力学性能好，尺寸稳定的材料，

选择尼龙材料之前，要对尼龙材料进行检测，保证尼龙材料不要被污染，不含有挥发物质。

选择好尼龙基础材料后，对尼龙材料进行干燥，切片处理，在真空动态干燥机内对尼龙材料干燥10到12小时，干燥温度保持在120摄氏度，使得尼龙材料含水率小于0.07%。

第二步：塑料助剂的选择，将固态塑料添加剂和液态偶联剂在混合机内混合，混合机高速运转，同时加热，混合机工作20－30分钟后，把塑料助剂保存在集装箱，集装袋中，便于后续工序备用。

第三步：研磨材料的选择，

研磨材料选择前，首先对研磨材料原料进行检测，包括以下检测项目：

（8） 检测原料的颜色和产品透明度，

（9） 原料粘度的高低，做好备案

（10）          原料含水量

（11）          原料含杂质，炭化料含量。

（12）          原料颗粒直径大小

（13）          原材料的流动性

（14）          研磨材料的分子量和比重。

选择的各种研磨材料必须符合国家标准，如：碳化硅纯度大于99％，硬度在9.2-9.6,酸碱度在6－8，外型为六方晶体，导热性能好，切削力强，硬度高，粒度符合国家标准。

检测合格后，对研磨材料进行处理剂处理，同时，采用酸碱中和，使得研磨材料的PH保持在6到8之间。

按照研磨材料需要的比重，按照称重混合，把研磨材料混合均匀后，加入到干燥箱内进行干燥，干燥箱温度保持在150摄氏度，干燥时间保持在2－3个小时，烘干后进行分筛，包装，入库，以备后续步骤使用。

第四步：按照客户要求，把第一步，第二步，第三步中的物料按照配比混合，并配置适当颜色配比。

第五步：模具选择，确定磨料刷丝模具的口径，选择相对应的磨料刷丝模具喷立板，模具的口径取决于经济因素，技术因素，和客户要求，为了提高本发明磨料刷丝的效益和效率，磨料刷丝模具的直径选择为0.2-2.0毫米，符合国家标准，模具型腔长度选择根据客户要求。

第六步：刷丝双螺杆挤出机的选择，本发明一种磨料刷丝的生产方法双螺杆挤出机选择自主品牌生光积木式双螺杆挤出机，结构紧凑，挤出压力大，真空度高，坚固耐用，上端连接着进料口，为了使得加料精确，所述的挤出机采用矢重式计量喂料机，使得三种混合材料加入均匀，精确。所述的挤出机最大挤出量为350公斤，挤出压力为10 MPa。

第七步：将第四步中的混合材料分段加入到双螺杆挤出机中，在双螺杆挤出机中进行混炼挤出。

所述的挤出机挤出阶段分为如下步骤:

A:先对混合物料进行预热处理，混合物料颗粒达到熔融状态；

B：挤出机螺杆使得熔融物料在挤出机料筒内保持流动状态，在螺杆作用下，达到均匀分布，在进入模具成型前温度保持一致；

C：挤出机加热，使得挤出机料筒在高压，高温下，混合物料定量地注射到闭合的模具模腔内成型，螺杆开始推动熔料起至混合物料充满模具型腔为止，快速填充模具型腔，挤出机注射压力为10MPA。

D：排气减压，混合物料进入模具型腔，模具型腔内原有气体，蒸汽排出，避免刷丝上形成气孔，要考虑排气问题，方便空气从排气槽中逸出，为了排气，调低挤出机注射速度，让空气有足够时间排出模具型腔，这时后挤出注射压力调节为40MPA。

E：保压阶段，刷丝物料填充满模具型腔，到挤出螺杆撤回为止，熔融物料在型腔内冷却收缩，在挤出螺杆的稳压下，料筒内的混合熔料向模具内继续填充以补充因收缩而留出的空间，保压阶段压力为5MPA。

第八步：将第七步中的熔融混合物料，在挤出模具后，进行冷水箱冷却。

第九步：使用牵引机，对冷却后的的刷丝混合物料进行粗丝拉丝牵伸。

第十步：使得牵伸后的刷丝采用热水加热，然后刷丝采用牵引机二次牵伸。

第十一步：采用热风加热刷丝物料，第三次牵伸刷丝。

第十二步：二次使用热风加热方式，加热后，采用加压力方式，把刷丝由直丝改为曲丝。

本步骤中，刷丝由直丝改为曲丝采用公知技术方法，采用波纹刷毛机，压曲齿轮制作刷丝和刷丝成型，参照美国专利申请日期2000年6月27日，专利号US006079087A,发明名称波纹状锥形刷毛的制作方法，制作图纸参照附图1。改方法和设备简单可靠，并可以随时调整波纹刷毛机，调整直丝到曲丝的弯曲弧度。

直丝变为曲丝，增加了刷丝和工件的接触面积，提高了模刷质量。

第十三步：刷丝烘箱内定型。

第十四步：通过收卷机把刷丝进行收卷回收，同时把刷丝切断整理整齐，收集成品，缠绕包装。

第十五步：对刷丝进行喷码处理，喷码后，称重装箱。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (5)

1.一种磨料刷丝，其特征在于，包括：基础材料，塑料助剂，研磨材料三个组成部分，其中，所述的基础材料选择为尼龙材料，尼龙选择尼龙1010，所述的塑料助剂，分为液态助剂偶联剂和固态塑料添加剂两个组成部分，其中，偶联剂选择氨丙基三乙氧基硅烷或者氨丙基三甲氨基硅烷，其中固体塑料添加剂用于改善磨料刷丝的加工性能，所述的固体塑料添加剂包括：尼龙润滑剂，硅铜粉，并设置有抗磨剂，增韧剂，抗老化剂，耐温剂，增塑剂，扩链剂，相溶剂，所述的研磨材料为均匀分散并附着在基础材料的各种磨料颗粒，所述的研磨材料包括碳化硅，氧化铝，金刚石，氮化硼，刚玉，所述的尼龙润滑剂为石墨，二硫化钼的混合物，所述的磨料刷丝的基础材料，塑料助剂，研磨材料所占的质量百分比如下：其中，尼龙基础材料为65％－90％，偶联剂为2％，尼龙润滑剂0.1％，硅铜粉0.05％，抗磨剂为0.05％, 增韧剂0.05%，抗老化剂0.05%，耐温剂0.05%，增塑剂0.05%，扩链剂为0.05%,相溶剂为0.05%，研磨材料为10％－35％，研磨材料选择碳化硅，氧化铝，金刚石，氮化硼，刚玉中任意一种材料。

2.根据权利要求1所述的磨料刷丝，其特征在于，所述的基础材料选择PP，PET的混合材料代替尼龙材料。

3.根据权利要求1所述的磨料刷丝，其特征在于，在所述的研磨材料中还设置有玻璃纤维。

4.一种磨料刷丝的生产方法，其特征在于，包括如下的步骤：

第一步：基础材料的选择，磨料刷丝要选择力学性能好，尺寸稳定的材料，

选择尼龙材料之前，要对尼龙材料进行检测，选择好尼龙基础材料后，对尼龙材料进行干燥，切片处理，在真空动态干燥机内对尼龙材料干燥10到12小时，干燥温度保持在120摄氏度，使得尼龙材料含水率小于0.07%；

第二步：塑料助剂的选择，将固态塑料添加剂和液态偶联剂在混合机内混合，混合机高速运转，同时加热，混合机工作20－30分钟后，把塑料助剂保存在集装箱，集装袋中，便于后续工序备用；

第三步：研磨材料的选择，研磨材料选择前，首先对研磨材料原料进行检测，选择的各种研磨材料必须符合国家标准，检测合格后，对研磨材料进行处理剂处理，同时，采用酸碱中和，使得研磨材料的PH值保持在6到8之间，按照研磨材料需要的比重，按照称重混合，把研磨材料混合均匀后，加入到干燥箱内进行干燥，干燥箱温度保持在150摄氏度，干燥时间保持在2－3个小时，烘干后进行分筛，包装，入库，以备后续步骤使用；

第四步：把第一步，第二步，第三步中的物料按照配比混合，并配置适当颜色配比；

第五步：模具选择，确定磨料刷丝模具的口径，磨料刷丝模具的直径选择为0.2-2.0毫米；

第六步：刷丝双螺杆挤出机的选择，本发明选择自主品牌生光积木式双螺杆挤出机，上端连接着进料口，为了使得加料精确，所述的挤出机采用矢重式计量喂料机，挤出机最大挤出量为350公斤，挤出压力为10 MPa；

第七步：将第四步中的混合材料分段加入到双螺杆挤出机中，在双螺杆挤出机中进行混炼挤出；

第八步：将第七步中的熔融混合物料，在挤出模具后，进行冷水箱冷却；

第九步：使用牵引机，对冷却后的的刷丝混合物料进行粗丝拉丝牵伸；

第十步：使得牵伸后的刷丝采用热水加热，然后刷丝采用牵引机二次牵伸；

第十一步：采用热风加热刷丝物料，第三次牵伸刷丝；

第十二步：二次使用热风加热方式，加热后，采用加压力方式，把刷丝由直丝改为曲丝；刷丝由直丝改为曲丝采用公知技术方法，采用波纹刷毛机方式，用曲齿轮制作刷丝和刷丝成型，直丝变为曲丝，增加了刷丝和工件的接触面积，提高了模刷质量；

第十三步：刷丝烘箱内定型；

第十四步：通过收卷机把刷丝进行收卷回收，同时把刷丝切断整理整齐，收集成品，缠绕包装；

第十五步：对刷丝进行喷码处理，喷码后，称重装箱。

5.根据权利要求1所述的磨料刷丝的生产方法，其特征在于，所述的第七步在双螺杆挤出机中进行混炼挤出中，包括以下步骤：

A:先对混合物料进行预热处理，混合物料颗粒达到熔融状态；

B：挤出机螺杆使得熔融物料在挤出机料筒内保持流动状态，在螺杆作用下，达到均匀分布，在进入模具成型前温度保持一致；

C：挤出机加热，使得挤出机料筒在高压，高温下，混合物料定量地注射到闭合的模具模腔内成型，螺杆开始推动熔料起至混合物料充满模具型腔为止，快速填充模具型腔，挤出机注射压力为10MPA；

D：排气减压，混合物料进入模具型腔，模具型腔内原有气体，蒸汽排出，避免刷丝上形成气孔，要考虑排气问题，方便空气从排气槽中逸出，为了排气，调低挤出机注射速度，让空气有足够时间排出模具型腔，这时后挤出注射压力调节为40MPA；

E：保压阶段，刷丝物料填充满模具型腔，到挤出螺杆撤回为止，熔融物料在型腔内冷却收缩，在挤出螺杆的稳压下，料筒内的混合熔料向模具内继续填充以补充因收缩而留出的空间，保压阶段压力为5MPA。